Резисторы общего назначения

К группе общего назначения относятся резисторы средней точности (5—20%), с номинальными значениями величин сопротивлений от единиц Ом до 10 МОм, рабочими напряжениями в пределах сотен вольт, диапазоном номинальных мощностей рассеивания 0,125—2 Вт и выше и частотным диапазоном применения до 10 МГц. Они имеют среднее значение ТКС порядка 10^-3 1/град.

Резисторы общего назначения используют в РЭА широкого потребления, а также в электрических цепях аппаратуры специального назначения, к которым не предъявляют повышенных требований точности, стабильности и высокочастотности. Они могут выполнять роль анодных и коллекторных нагрузок, сопротивлений утечки и смещения, сопротивлений в цепях эмиттера и базы, шунтов колебательных контуров, сопротивлений фильтров, различных регуляторов и подстроечных элементов.

Прецизионные резисторы. К группе прецизионных резисторов относятся резисторы повышенной точности (0,05 — 3%) и стабильности (ТКС ≈ 10^-4 1/град); с номинальными значениями величин сопротивления 1 Ом —5,1 Мом, рабочими напряжениями не более сотен вольт, диапазоном номинальных мощностей рассеивания 0,05 — 2 Вт и частотным диапазоном до единиц мегагерц.

Резисторы прецизионной группы применяют в точной измерительной аппаратуре и ответственных цепях аппаратуры специального назначения. Часто их используют как элементы магазинов сопротивлений, в цепях делителей и шунтов повышенной точности, а также в качестве различных нагрузок схем.

Высокочастотные резисторы. К группе высокочастотных резисторов относят резисторы, выполняющие свои функции без существенного изменения величины сопротивления на радиочастотах выше 10 МГц. Это низкоомные резисторы (от единиц до сотен Ом), средней точности (5—20%), средней стабильности (ТКС ≈ 5-10-⁴ 1/град). Номинальная мощность рассеивания 0,1—200 Вт, рабочие напряжения не превышают сотен вольт.

Эти резисторы обычно используют при конструировании высокочастотной аппаратуры метрового и дециметрового диапазонов в качестве согласующих нагрузок коаксиальных и волноводных трактов. Их применяют также в измерительной, приемопередающей и радиолокационной аппаратуре.

Высокомегомные резисторы имеют величину сопротивления от единиц — десятков мегаом до тысячи гигаом. Отличительной особенностью этих резисторов является низкий уровень номинальной мощности рассеивания (порядка десятков милливатт). Точность резисторов 5—30%, ТКС ≈ 10^-3 1/град, рабочие напряжения—сотни вольт Высокомегомные резисторы применяют в измерительной РЭА (для измерения весьма слабых токов низкой частоты, в дозиметрах излучений и т. п.).

Повышенные значения величины сопротивления высокомегомных резисторов получают при применении композиций со значительным удельным сопротивлением весьма тонких пленок и мелким шагом нарезки.

Высоковольтные резисторы имеют предельные рабочие напряжения порядка десятков киловольт. Номинальные величины сопротивлений — сотни килоом—десятки гигаом, точность резисторов—10—20%, ТКС ≈ 10^-3 1/град, величина сопротивления изменяется к концу срока службы на 10—25%. Номинальная мощность рассеивания колеблется в диапазоне десятков милливатт — десятков ватт. Эти резисторы применяют в высоковольтных цепях передающей и другой РЭА в качестве делителей напряжений, поглотителей и др.

Резисторы специального назначении. Резисторы специального назначения относятся к резисторам, принцип работы которых основан на изменении величины сопротивления в зависимости от приложенного напряжения (варисторы), освещенности (фоторезисторы) и температуры (терморезисторы). Эти резисторы обычно применяют в качестве измерителей, стабилизаторов, датчиков и преобразователей различного рода сигналов в электрические сигналы и используют в аппаратуре автоматики, телемеханики, измерительной и индикаторной РЭА. Подобнее будем говорить при изучении полупроводников, так как это полупроводниковые элементы.

Резисторы интегральных схем. Все интегральные схемы по виду технологического исполнения подразделяют на две основные группы: полупроводниковые и пленочные. Последние в зависимости от толщины пленок делят на толстопленочные (при толщине пленки выше 1 мкм) и тонкопленочные (при толщине пленки меньше 1 мкм).

В полупроводниковых интегральных схемах все элементы (транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы) создаются на базе р—п-переходов, получаемых в теле кремниевой подложки методами диффузии или ионной имплантации. Резисторы полупроводниковых схем образуются в базовой области подложки и определяются ее сопротивлением. Величина сопротивления находится в пределах от 25 Ом до 1 кОм. Технологическая точность резисторов не превышает ±20%, а ТКС ≈ 10 ^-3 1/град.

Резисторы толстопленочных микросхем получают нанесением через трафареты специальных паст (метод шелкографии) на поверхность керамической подложки (керамика 22ХС) с последующим их вжиганием в тело подложки (метод горячей керамики).

Резисторы тонкопленочных схем образуются в процессе напыления металлов или других токопроводящих веществ обычно на ситалловую подложку. Их конфигурация определяется топологией (размещением и размерами) резистивного слоя масок, через «окна» которых проводится напыление. Для напыления резисторов применяют сплав МЛТ-ЗМ, тантал, керметы и силициды.

Тонкопленочные резисторы имеют ряд преимуществ перед полупроводниковыми: они более стабильны (ТКС» ±10^-4 1/град), более точны (до. ±5%) и имеют широкий диапазон номиналов (до 100 кОм). К лабораторной измерение уд. сопротивления проводниковых материалов.

Выполнения работы.

3.1 Порядок выполнения работы.

3.1 Запустить программу.

3.2 Выбрать исследуемый резистор в разделе «Выбор резистора».

3.3 Установить напряжение в разделе «Напряжение, В».

3.4 Установить необходимый предел шкалы в разделе «Выбор предела измерений».

3.5 Нажать кнопку «Измерить».

3.6 Снять показания виртуального амперметра.

3.7 Нажать кнопку «Установка нуля» и повторить пункты с 3.3 по 3.6, изменяя напряжение.

3.8 Свести в таблицу полученные данные и по ним построить вольт-амперную характеристику.

3.9 Найти проводимость данного резистивного материала G по тангенсу угла наклона полученного графика, или по отношению

смотрите рисунок 3.

Рисунок 3. ВАХ проводникового материала

3.10 Найти сопротивление данного материала из равенства:

3.11 Вычислить удельное сопротивление резистивного материала, исходя из таблиц 17, 18 и 19. Для расчета удельного сопротивления использовать следующие соотношения:

-для резисторов поверхностного типа цилиндрической формы без спиральной нарезки, где величина R определяется:

-для резисторов той же конструкции, но со спиральной нарезкой:

-для резисторов проволочного типа:

Таблица 17. Марки резисторов

Исследуемый резистор	Марка резистора	Конструкция резистора


R1	ОМЛТ	Постоянный, непроволочный поверхностного типа, цилиндрической формы
R2	МТ	Постоянный, непроволочный поверхностного типа, цилиндрической формы
R3	С1-4	Постоянный, непроволочный поверхностного типа, цилиндрической формы
R4	ВС	Постоянный, непроволочный поверхностного типа, цилиндрической формы
R5	ПЭВ	Постоянный проволочный

Таблица 18. Технические данные резисторов.

№	Геометрические параметры резистора и резистивной пленки
	без спиральной нарезки			со спиральной нарезкой					проволочный
	длина стержня l, мм	диаметр стержня d, мм	толщина токопроводящего слоя h, мм	число витков нарезки N	диаметр стержня d, мм	шаг нарезки t, мм	ширина нарезки a, мм	толщина токопроводящего слоя h, мм	длина намотанной проволоки l, мм	диаметр прово локи, мм
R1	12	5,2	10^-4	-	-	-	-	-	-	-
R2	-	-	-	6	2,5	1	0,1	15,7∙10^-6	-	-
R3	10	2,5	1,82∙10^-6	-	-	-	-	-	-	-
R4	-	8	-	6	2	0,8	0,1	0,47∙10^-3	-	-
R5	-	-	-	-	-	-	-	-	3425,5	0,04

Таблица 19. Харатеристики резисторов.

Номер резистора	Марка резистора	Характеристики резисторов
R1	ОМЛТ	металлизированный
R2	МТ	металлизированный
R3	С1-4	углеродистый (общего назначения)
R4	ВС	углеродистый (общего назначения)
R5	ПЭВ Х-74	проволочный (общего назначения)

3.12 Сравнить полученные результаты удельного сопротивления резистивных материалов со значениями удельных сопротивлений материалов, приведенных в таблице 20.

Таблица 20. Удельные сопротивления материалов

Материал	Удельное сопротивление ρ, мкОм∙м
Кремниевый сплав РС	25…50
Кремниевый сплав МЛТ	0,15…5,3
Нихром	1…1,2
Фехраль	1,2…1,35
Хромаль	1,3…1,5
Манганин	0,42…0,48
Пиролитический углерод	10…20
Поликристаллический графит	7…10
Константан	0,48…0,52